소개
현장에서 태양광 접속함에 고장이 발생하면 수익이 중단됩니다. 가동 중단 시간은 곧 발전 손실과 관련자들의 불만으로 이어집니다. 태양광 설비를 관리하는 현장 서비스 엔지니어와 O&M 팀에게 접속함 결함을 체계적으로 진단하고 해결하는 방법을 이해하는 것은 시스템 가동 시간과 성능을 유지하는 데 필수적입니다.
태양광 접속함은 여러 PV 스트링 회로가 인버터로 공급되기 전에 수렴하는 전기적 접속점 역할을 합니다. 이 중요한 구성 요소에는 회로 차단기 또는 퓨즈와 같은 보호 장치가 들어 있으며, 터미널, 버스 바, 종종 서지 보호는. 상당한 DC 전류를 처리하고 가혹한 실외 조건에서 작동하기 때문에 접속함은 시스템 안전과 효율성을 저해할 수 있는 여러 가지 일반적인 고장 모드에 특히 취약합니다.
이 가이드는 회로 차단기 오작동부터 단자 과열 및 물 유입에 이르기까지 가장 빈번한 6가지 태양광 접속함 고장에 대한 현장 테스트를 거친 문제 해결 절차를 제공합니다. 각 섹션에서는 수년간의 현장 경험을 통해 개발된 증상, 진단 측정, 근본 원인 및 입증된 개선 전략에 대해 자세히 설명합니다. 안전 참고 사항: 진단 작업을 수행하기 전에 항상 적절한 잠금/태그 아웃 절차를 따르고 교정된 테스트 장비로 전압이 없는지 확인하십시오.
필수 도구 및 안전 절차
효과적인 문제 해결에는 적절한 장비와 엄격한 안전 프로토콜이 필요합니다. 현장 기술자는 표준화된 진단 도구 키트를 휴대해야 합니다. True RMS 디지털 멀티미터 (DC 전압 최대 1500V), 열화상 카메라 (최소 160×120 해상도), 교정된 토크 드라이버 (7-25 in-lbs 범위), 절연 저항 테스터 (500-1000V) 및 잠금/태그 아웃 장비.
태양광 접속함을 열기 전에 제로 에너지 상태를 설정하십시오. DC 차단기를 OFF로 돌리고 NFPA 70E에 따라 잠금/태그 아웃을 적용하십시오. 멀티미터로 제로 전압을 확인하십시오. 차단기가 열려 있어도 어레이 측 단자는 계속 전원이 공급됩니다. 아크 등급 PPE(최소 ATPV 8 cal/cm²), 전압 등급 장갑 및 보안경을 착용하십시오. 접속함 진단 작업을 혼자서 수행하지 마십시오.
고장 #1: 회로 차단기 성가신 트립
증상: 명백한 고장 없이 OFF 위치에 있는 스트링 회로 차단기. 발전량이 비례적으로 감소합니다. 피크 시간 동안 간헐적으로 트립될 수 있습니다.
진단 절차: 차단기 정격을 문서화하고 스트링 개방 회로 전압(Voc)을 측정합니다. 일반적인 600-1000V 범위는 스트링 무결성을 확인합니다. DC 클램프 미터로 부하 상태에서 스트링 전류를 측정합니다. 15A 차단기는 상승된 온도에서 약 12-13A 연속(80-87% 정격)에서 트립됩니다. IR 카메라로 차단기를 열 스캔합니다. 인접한 차단기에 비해 15°C를 초과하는 온도 차이는 연결 불량 또는 저하를 나타냅니다.
근본 원인: 고온 인클로저(40°C 이상)의 열 저감은 차단기 용량을 크게 줄입니다. 음영 또는 모듈 저하로 인한 스트링 전류 불일치는 성능이 더 높은 스트링을 과부하시킵니다. 느슨한 단자 연결은 열을 발생시켜 열 트립을 유발합니다. 노후된 차단기는 교정 드리프트를 경험합니다.
수정: 통풍구를 청소하거나 루버를 추가하거나 햇빛 가리개를 설치하여 환기를 개선합니다. 만성적인 과부하가 있는 경우 차단기 크기를 늘립니다. 단자를 8-12 in-lbs(0.9-1.4 Nm)로 다시 조입니다. 손상된 차단기를 교체합니다. VIOX 태양광 접속함은 적절한 차단기 작동 온도를 유지하기 위해 최적화된 간격과 환기를 제공합니다.
고장 #2: 퓨즈 끊김
증상: 영향을 받는 스트링에서 출력이 없습니다. 육안 검사에서 끊어진 퓨즈 소자가 보이거나 연속성 테스트에서 개방 회로가 확인됩니다. 여러 개의 동시 고장은 시스템 수준의 고장을 나타냅니다.
진단 절차: 끊어진 퓨즈를 확인한 후 교체하기 전에 근본 원인을 파악하십시오. 스트링 Voc(일반적으로 600-1000V) 및 단락 전류(Isc, 일반적으로 8-12A)를 측정합니다. 적절한 크기의 퓨즈는 NEC 690.9에 따라 스트링 Isc의 156%로 정격되어야 합니다. 9A Isc의 스트링에는 최소 15A 퓨즈가 필요합니다. 각 스트링의 전류를 측정합니다. 10%를 초과하는 변동은 불균형 문제를 나타냅니다.
근본 원인: 스트링 불균형은 전류를 병렬 스트링으로 재분배하여 정격을 초과합니다. 손상된 케이블 또는 접속함 고장으로 인한 단락은 즉시 퓨즈를 끊습니다. 접지 오류는 대체 전류 경로를 만듭니다. 사양 오류로 인한 크기가 작은 퓨즈.
수정: 올바른 DC 정격 퓨즈(1000V 또는 1500V 정격)로 교체합니다. DC 회로에서 AC 퓨즈를 사용하지 마십시오. 재가동하기 전에 스트링 불균형, 접지 오류 또는 케이블 손상을 조사하십시오. 보증 추적을 위해 교체품을 문서화합니다. VIOX 접속함은 명확한 정격 라벨이 있는 손가락 안전 퓨즈 홀더를 사용합니다.
고장 #3: 단자 과열 및 화상 자국
증상: 단자의 변색 또는 용융, 절연체의 화상 또는 전기적 화상 냄새. 열화상은 주변 온도보다 20-50°C 높은 핫스팟을 보여줍니다. 심한 경우 아크 손상 또는 녹은 하우징이 나타납니다.
진단 절차: 검사 전에 완전히 전원을 차단하십시오. 과열된 단자는 화재 위험을 나타냅니다. 변색, 녹은 부품 또는 탄소 추적을 검사합니다. 단자 저항을 측정합니다. 적절하게 조여진 단자는 0.5밀리옴 미만을 나타내야 합니다. 전압 강하는 최대 전류에서 연결 지점 전체에서 200mV 미만이어야 합니다. 도체 스트랜드 파손 또는 산화를 확인합니다.
근본 원인: 부적절한 토크로 인한 느슨한 단자는 열 순환을 통해 악화되는 높은 저항 접점을 만듭니다. 작은 단자의 과도한 크기의 도체는 고르지 않게 압축됩니다. 습기로 인한 부식은 저항을 증가시킵니다. 크기가 작은 단자는 만성적인 과열을 유발합니다.
수정: 열 손상된 단자를 교체합니다. 교정된 토크 도구(7-15 in-lbs / 0.8-1.7 Nm)를 사용하여 다시 종단 처리합니다. 이종 금속에 대한 산화 방지 화합물을 적용합니다. 연간 열화상 검사를 예약합니다. VIOX 접속함은 인클로저 라벨에 명확한 토크 사양이 표시된 125°C 정격 단자를 특징으로 합니다.
고장 #4: 스트링 간 전압 불균형
증상: 동일한 구성에도 불구하고 동일하지 않은 스트링 전압. 병렬 스트링 간의 전압 차이가 5%를 초과합니다. 예상보다 낮은 전력 출력.
진단 절차: 안정적인 조사 조건에서 5분 이내에 각 스트링의 개방 회로 전압(Voc)을 측정합니다. 스트링은 2-3% 이내로 일치해야 합니다. 10%+ 낮은 전압은 음영, 모듈 고장 또는 배선 오류를 나타냅니다. 더 높은 전압은 개방 회로 상태를 나타냅니다. 스트링 구성이 설계와 일치하는지 확인합니다. 스트링당 모듈 수를 계산합니다.
근본 원인: 부분적인 음영은 바이패스 다이오드 활성화를 통해 전압을 줄입니다. 스트링 내 모듈 저하 또는 고장. 극성 문제 또는 느슨한 연결을 포함한 배선 오류. 고장난 바이패스 다이오드는 전압 강하를 유발합니다.
수정: 음영 패턴을 문서화합니다. 나무 다듬기 또는 어레이 수정으로 해결합니다. IV 곡선 테스트를 사용하여 고장난 모듈을 분리합니다. 일치하는 사양으로 교체합니다. 모든 연결을 다시 확인합니다. VIOX 접속함은 간소화된 전압 측정 및 고장 분리를 위해 라벨이 부착된 단자를 제공합니다.
고장 #5: 접지 오류 표시기
증상: 접지 오류 감지가 트리거되거나 인버터 경보가 활성화되었습니다. 시스템 종료 또는 손상된 안전 작동. LED 표시기는 빨간색 또는 고장 상태 표시를 보여줍니다.
진단 절차: 손상된 절연체를 식별하기 위해 회로를 체계적으로 분리합니다. DC 버스와 접지 사이에서 메거미터(500V 또는 1000V 테스트 전압)를 사용하여 접속함 출력의 절연 저항을 측정합니다. 건강한 시스템은 1메가옴 이상을 측정합니다. 100킬로옴 미만은 즉각적인 주의가 필요합니다. 보호 장치를 열고 다시 테스트하여 고장난 회로를 식별하여 스트링을 개별적으로 분리합니다.
근본 원인: 설치류, 마모 또는 UV 저하로 인한 케이블 절연 손상. 전도성 경로를 만드는 접속함의 습기. 전원이 공급되는 구성 요소를 노출하는 모듈 박리. 와이어 스트리핑 또는 케이블 클램핑 중 절연체를 손상시키는 설치 오류.
수정: 분리 후 물리적 검사를 수행합니다. 메거 테스트는 점진적으로 더 작은 섹션을 수행하여 고장을 찾습니다. 손상된 도체를 교체합니다. NEC 110.14(B)에 따라 정격 커넥터를 사용합니다. 습기에 영향을 받는 장비를 건조시키고 씰을 수리합니다. 박리된 모듈을 교체합니다. 측정 및 근본 원인으로 사건을 문서화합니다. VIOX 접속함은 NEC 690.41에 따라 시각적 표시기가 있는 통합 접지 오류 감지를 통합합니다.
고장 #6: 부식 및 물 유입
증상: 인클로저 내부의 눈에 보이는 습기, 응축 또는 물 고임. 금속 부품의 흰색 분말 침전물(산화 알루미늄) 또는 녹. 구리 도체의 녹색 녹청. 비 또는 높은 습도 중에 악화되는 간헐적인 고장. 개스킷 압축 세트 또는 인클로저 씰의 눈에 보이는 간격.
진단 절차:
육안 검사에서 대부분의 물 유입 문제가 즉시 드러납니다. 건조한 조건에서 접속함을 열고 과거 습기 존재를 나타내는 물 얼룩, 부식 생성물 또는 광물 침전물을 찾습니다. 문이 열린 상태에서 손가락으로 씰을 따라 실행하여 모든 개스킷의 무결성을 확인합니다. 개스킷은 유연해야 하며 경화되거나 금이 가지 않아야 합니다.
모든 케이블 진입점을 검사합니다. 도관 씰과 케이블 글랜드는 일반적인 고장 지점입니다. 모든 케이블 진입점이 인클로저에서 나가는 아래쪽으로 기울어져 도체를 따라 상자 안으로 물이 스며드는 것을 방지하는지 확인합니다. 누락되었거나 부적절하게 설치된 케이블 글랜드 씰을 확인합니다.
습도계 또는 습도계를 사용하여 내부 습도를 측정합니다. 70% RH를 지속적으로 초과하는 판독값은 습기 축적을 허용하는 부적절한 밀봉 또는 환기 설계를 나타냅니다.
근본 원인:
- 고장난 개스킷 및 씰: UV 노출, 오존 및 열 순환은 5-10년에 걸쳐 엘라스토머 개스킷을 저하시킵니다. 경화된 개스킷은 밀봉 효과를 잃고 물이 침투할 수 있습니다.
- 부적절한 케이블 진입 설치: 누락된 케이블 글랜드 씰, 제대로 밀봉되지 않은 과도한 크기의 녹아웃 또는 물이 인클로저로 배수되도록 하는 도관 설치.
- 응축: 낮과 밤 사이의 온도 차이는 특히 습한 기후에서 밀폐된 인클로저에서 내부 응축을 유발합니다. 열악한 환기 설계는 습기를 가둡니다.
- 물리적 손상: 인클로저에 대한 충격 손상, 금이 간 보기 창 또는 누락된 패스너는 내후성 무결성을 손상시킵니다.
수정 및 개선:
물 유입을 즉시 해결하십시오. 장기간의 습기 노출은 부식을 가속화하고 접지 오류 위험을 만듭니다. 압축 공기 또는 흡수성 재료를 사용하여 모든 습기를 제거합니다. 산화 또는 구조적 저하를 보이는 부식된 단자, 도체 및 구성 요소를 교체합니다.
압축 세트, 균열 또는 경화를 보이는 모든 개스킷을 교체합니다. 실외 서비스용으로 정격된 UV 저항성 EPDM 또는 실리콘 개스킷을 사용합니다. 개스킷 표면에 유전체 그리스를 적용하여 밀봉을 개선하고 수명을 연장합니다.
모든 케이블 인입구를 수리하거나 적절히 밀봉하십시오. 적절한 압축 씰이 있는 새 케이블 글랜드를 설치하십시오. 전선관 인입구의 경우 실링 부싱을 사용하고 전선관이 인클로저에서 멀어지도록 기울어지게 하십시오. 응축수 배수 및 압력 균등화를 위해 통기구가 있는 인클로저의 가장 낮은 지점에 작은 배수 구멍을 설치하는 것을 고려하십시오.
습도가 높은 환경에 설치하는 경우 NEMA 4X 또는 IP66 등급 및 스테인리스 스틸 구조의 결합기 박스를 지정하십시오. VIOX 태양광 결합기 박스는 UV 저항성 씰이 있는 다단계 개스킷 시스템, 사전 밀봉된 케이블 인입구 플레이트 및 부식 방지 분체 도장을 특징으로 하여 열악한 실외 환경에서 장기적인 내후성 성능을 보장합니다.
예방 유지 보수 모범 사례
사전 예방적 유지 보수는 시스템 성능에 영향을 미치기 전에 대부분의 결합기 박스 고장을 방지합니다. 체계적인 검사 일정을 수립하면 평균 고장 간격(MTBF)이 줄어들고 장비 수명이 연장됩니다.
분기별 육안 검사: 3개월마다 외부 육안 검사를 실시하십시오. 인클로저의 물리적 손상, 곤충 또는 설치류 활동의 징후, 환기를 막는 식물 성장 및 적절한 도어 폐쇄를 확인하십시오. 라벨링이 읽기 쉽고 안전 표지판이 손상되지 않았는지 확인하십시오.
연간 열 스캔: 전류 흐름이 최대인 피크 생성 시간 동안 열화상 검사를 예약하십시오. 모든 단자, 부스바, 차단기 및 퓨즈를 스캔하십시오. 기준 열 시그니처를 설정하고 인접 구성 요소에 비해 10°C 이상 온도 상승을 보이는 연결을 표시하십시오. 고장으로 진행되기 전에 즉시 핫스팟을 해결하십시오.
격년 연결 재조임: 2년마다 시스템의 전원을 차단하고 모든 전원 연결의 토크를 확인하십시오. 열 순환은 적절하게 설치된 단자에서도 점진적인 풀림을 유발합니다. 교정된 토크 도구를 사용하고 유지 보수 로그에 토크 확인을 기록하십시오. 이 간단한 절차는 단자 과열 고장의 70%를 방지합니다.
개스킷 및 씰 검사: 매년 모든 개스킷, 케이블 글랜드 및 인클로저 씰을 검사하십시오. 경화, 압축 세트 또는 균열을 보이는 개스킷을 교체하십시오. 해안 또는 습도가 높은 환경에서는 검사 빈도를 연 2회로 늘리십시오.
문서화 요구 사항: 검사 날짜, 열화상 결과, 토크 확인, 구성 요소 교체 및 모든 고장 사고를 포함한 포괄적인 유지 보수 기록을 유지하십시오. 이 문서는 보증 청구를 지원하고, 신뢰성 추세를 추적하고, 보험 목적을 위한 실사 의무를 입증합니다. 표준화된 체크리스트를 사용하여 여러 사이트에서 일관된 검사 품질을 보장하십시오.
적절하게 유지 관리된 태양광 결합기 박스는 25년 이상의 안정적인 서비스를 제공합니다. VIOX는 O&M 팀이 장비 수명 주기 전반에 걸쳐 최적의 시스템 성능을 유지할 수 있도록 현장 서비스 교육 프로그램, 기술 문서 및 교체 부품 지원을 제공합니다.
결론: VIOX 문제 해결 지원
체계적인 문제 해결은 결합기 박스 고장을 비용이 많이 드는 비상 사태에서 관리 가능한 유지 보수 이벤트로 전환합니다. 회로 차단기 트립에서 물 유입에 이르기까지 이 가이드에 설명된 진단 절차를 따르면 현장 팀은 근본 원인을 신속하게 격리하고 입증된 수정 사항을 구현하며 시스템을 완전한 생성 용량으로 되돌릴 수 있습니다.
VIOX Electric은 현장 서비스 가능성을 염두에 두고 태양광 결합기 박스를 설계합니다. 당사 제품에는 문제 해결을 단순화하는 기능이 통합되어 있습니다. 명확하게 라벨이 부착된 단자, 접근 가능한 테스트 지점, 통합된 열 관리 및 고장률을 줄이는 내후성 구조입니다. 모든 VIOX 결합기 박스는 실제 조건에서 안정적인 성능을 보장하기 위해 공장 열 테스트 및 품질 관리를 거칩니다.
기술 지원, 진단 지원 또는 교체 부품이 필요한 경우 VIOX Electric의 현장 서비스 팀에 문의하십시오. 당사는 응용 엔지니어링 컨설팅, O&M 담당자를 위한 현장 교육 및 운영 수명 전반에 걸쳐 태양광 자산을 지원하기 위한 포괄적인 기술 문서를 제공합니다. 전문가 문제 해결 지침은 viox.com을 방문하거나 기술 핫라인으로 전화하십시오.
